基于NB-IoT的仓储烟叶霉变预警系统设计与实现
发布时间：2022-01-13 09:42
烟叶是烟草行业的物质基础,烟叶必须在经过很长一段时间的仓储醇化处理后才能达到品质要求。而烟叶在仓储醇化处理的过程中极易发生霉变,如不能及时发现进行处置,将造成极大的损失。烟草行业为了减少损失一直在研究烟叶霉变规律和适用于烟叶仓库的环境监测系统。传统的烟叶仓储环境监测系统存在效率低、成本高、部署难等问题,而且基本上只监测温、湿度信息,难以及时发现烟叶霉变,无法满足烟草行业需要。因此,本课题基于NB-IoT技术设计并实现了一套效率高、易部署、针对性强的烟叶仓储环境监测系统来减轻仓库管理人员负担,及时发现异常,降低霉变造成的损失。最近几年,为了满足物联网市场的远距离、低功耗需求,窄带物联网（NBIoT）应运而生。物联网和人工智能的结合为许多行业难题提供了新的手段。利用NB-IoT技术来优化仓储烟叶环境监测方式,利用人工神经网络辨别仓储烟叶霉变情况是本课题的研究思路。根据烟叶仓储管理需要和烟叶霉变特点完成了仓储烟叶霉变预警系统的总体结构设计,该系统主要由数据采集终端和监测服务器两部分组成。在数据采集终端的实现上,选择多种气体传感器组成传感器阵列,选择STM32F103RCT6作为主控芯片,选择...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体式工作原理示意图[49]
第2章基础理论9（2）催化燃烧式：该类气体传感器工作原理如图2.4所示，传感器由与可燃气体反应的检测片和不对可燃气体反应的补偿片组成。如果可燃气体的存在，检测片将发生无焰燃烧，使其温度上升从而电阻值增加。与之相对，补偿片不燃烧，其电阻值无变化。可以利用惠斯通电桥回路来测定电压的变化从而检出相关气体的浓度。催化燃烧式主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。（3）电化学式：该类气体传感器工作原理如图2.5所示，传感器检测极、对极与离子传导体构成。当CO等检测对象气体存在时，与空气中的水蒸气发生反应，产生质子（H+）和电子（e-）分别通过离子传导体和外部引线传递，由此在传感器上构成电化学反应，可以认为是将气体作为活性物质的电池。通过检测外部导线中电流的大小来检测对象气体的浓度值。电化学式对检测特定的气体选择性好，有着良好的线性输出和分辨率。与半导体式检测方式相比在抗干扰性、图2.4催化燃烧式工作原理示意图[49]图2.5电化学式工作原理示意图[49]
第2章基础理论9（2）催化燃烧式：该类气体传感器工作原理如图2.4所示，传感器由与可燃气体反应的检测片和不对可燃气体反应的补偿片组成。如果可燃气体的存在，检测片将发生无焰燃烧，使其温度上升从而电阻值增加。与之相对，补偿片不燃烧，其电阻值无变化。可以利用惠斯通电桥回路来测定电压的变化从而检出相关气体的浓度。催化燃烧式主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。（3）电化学式：该类气体传感器工作原理如图2.5所示，传感器检测极、对极与离子传导体构成。当CO等检测对象气体存在时，与空气中的水蒸气发生反应，产生质子（H+）和电子（e-）分别通过离子传导体和外部引线传递，由此在传感器上构成电化学反应，可以认为是将气体作为活性物质的电池。通过检测外部导线中电流的大小来检测对象气体的浓度值。电化学式对检测特定的气体选择性好，有着良好的线性输出和分辨率。与半导体式检测方式相比在抗干扰性、图2.4催化燃烧式工作原理示意图[49]图2.5电化学式工作原理示意图[49]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IoT的烟叶仓储环境监测系统[J]. 王一博,云利军,叶志霞,王士鑫,翟乃琦. 云南民族大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]烤烟自然醇化和人工醇化过程中感官质量的变化[J]. 管恩森,孔芳芳,王大海,高凯,王毅,李洪波,于卫松. 中国烟草科学. 2020(02)
[3]基于BP神经网络的烟叶醇化感官质量仿真模拟[J]. 邓羽翔,罗诚,李东亮,杨杰,周东,杜薇,陈思昂. 食品与机械. 2020(03)
[4]不同烟叶醇化仓库的仓间空气霉菌组成差异分析[J]. 姜振锟,刘景川,陈善义,李菁菁,何伟,张增基,沈禄恒. 安徽农学通报. 2019(22)
[5]不同装箱方式对复烤片烟自然醇化的影响[J]. 郑红艳,武凯,熊开胜,邹泉,谭国治,冯振宇,易斌,赵云川,周嘉瑜. 轻工学报. 2019(06)
[6]基于物联网技术的仓储香蕉成熟度智能监测与预警系统设计[J]. 张竞超,云利军,王一博,王坤. 安徽农业大学学报. 2019(04)
[7]云南不同仓储地复烤烟叶表面醇化期间可培养真菌的动态变化[J]. 白维晓,吴光丽,王毅,宋鹏飞,马永凯,吴丽君,魏云林,季秀玲,李海燕. 烟草科技. 2019(06)
[8]基于智能电子鼻的冰箱冷藏食品新鲜度原位检测技术[J]. 王敏,高凡,张钧煜,吴谦,薛莹莹,万浩,王平. 传感技术学报. 2019(02)
[9]仓储方式对复烤烟叶醇化品质及表面细菌多样性的影响[J]. 王永红,赵敏,潘广乐,李小斌,刘帅东,冯兵孝,王宏岩,付瑜,王健强,吴成春. 烟草科技. 2018(11)
[10]粮仓储粮霉变CO2法监测值主要影响因素[J]. 白静静,翟焕趁,张帅兵,吕扬勇,蔡静平. 食品与机械. 2018(09)
博士论文
[1]环境对烟叶品质的影响分析及霉变预测方法研究[D]. 杨蕾.昆明理工大学 2016
[2]基于气体传感器阵列的几种农产品品质检测研究[D]. 张红梅.浙江大学 2007
硕士论文
[1]基于NB-IoT的水质监测系统设计与实现[D]. 郭凌志.安徽理工大学 2019
[2]基于NB-IoT技术的远程采集终端设计与实现[D]. 苏俊盼.西安科技大学 2019
[3]基于物联网技术的烟叶仓储环境智能监测系统研究[D]. 张竞超.云南师范大学 2019
[4]基于NB-IoT智能垃圾收集与监控系统的设计开发[D]. 闵俊平.安徽工业大学 2019
[5]基于NB-IoT的智慧路灯网关设计与实现[D]. 王成龙.重庆邮电大学 2019
[6]基于多源数据的油菜病害快速诊断方法与物联网监测系统[D]. 曹峰.浙江大学 2019
[7]基于NB-IoT的分布式烟叶仓库磷化氢监测系统[D]. 祝天培.南京航空航天大学 2019
[8]基于BP神经网络的空气质量预测研究与实现[D]. 唐之享.西安电子科技大学 2018
[9]一种基于BP神经网络技术的物联网监控预警系统设计与实现[D]. 郑伟.北京工业大学 2015
[10]基于嵌入式WEB的烟草仓库智能监控系统[D]. 马钧钊.华东交通大学 2013
本文编号：3586182
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体式工作原理示意图[49]
第2章基础理论9（2）催化燃烧式：该类气体传感器工作原理如图2.4所示，传感器由与可燃气体反应的检测片和不对可燃气体反应的补偿片组成。如果可燃气体的存在，检测片将发生无焰燃烧，使其温度上升从而电阻值增加。与之相对，补偿片不燃烧，其电阻值无变化。可以利用惠斯通电桥回路来测定电压的变化从而检出相关气体的浓度。催化燃烧式主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。（3）电化学式：该类气体传感器工作原理如图2.5所示，传感器检测极、对极与离子传导体构成。当CO等检测对象气体存在时，与空气中的水蒸气发生反应，产生质子（H+）和电子（e-）分别通过离子传导体和外部引线传递，由此在传感器上构成电化学反应，可以认为是将气体作为活性物质的电池。通过检测外部导线中电流的大小来检测对象气体的浓度值。电化学式对检测特定的气体选择性好，有着良好的线性输出和分辨率。与半导体式检测方式相比在抗干扰性、图2.4催化燃烧式工作原理示意图[49]图2.5电化学式工作原理示意图[49]
第2章基础理论9（2）催化燃烧式：该类气体传感器工作原理如图2.4所示，传感器由与可燃气体反应的检测片和不对可燃气体反应的补偿片组成。如果可燃气体的存在，检测片将发生无焰燃烧，使其温度上升从而电阻值增加。与之相对，补偿片不燃烧，其电阻值无变化。可以利用惠斯通电桥回路来测定电压的变化从而检出相关气体的浓度。催化燃烧式主要用于可燃性气体的检测，具有输出信号线性好，指数可靠，价格便宜，不会与其他非可燃性气体发生交叉感染。（3）电化学式：该类气体传感器工作原理如图2.5所示，传感器检测极、对极与离子传导体构成。当CO等检测对象气体存在时，与空气中的水蒸气发生反应，产生质子（H+）和电子（e-）分别通过离子传导体和外部引线传递，由此在传感器上构成电化学反应，可以认为是将气体作为活性物质的电池。通过检测外部导线中电流的大小来检测对象气体的浓度值。电化学式对检测特定的气体选择性好，有着良好的线性输出和分辨率。与半导体式检测方式相比在抗干扰性、图2.4催化燃烧式工作原理示意图[49]图2.5电化学式工作原理示意图[49]
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NB-IoT的烟叶仓储环境监测系统[J]. 王一博,云利军,叶志霞,王士鑫,翟乃琦. 云南民族大学学报(自然科学版). 2020(03)
[2]烤烟自然醇化和人工醇化过程中感官质量的变化[J]. 管恩森,孔芳芳,王大海,高凯,王毅,李洪波,于卫松. 中国烟草科学. 2020(02)
[3]基于BP神经网络的烟叶醇化感官质量仿真模拟[J]. 邓羽翔,罗诚,李东亮,杨杰,周东,杜薇,陈思昂. 食品与机械. 2020(03)
[4]不同烟叶醇化仓库的仓间空气霉菌组成差异分析[J]. 姜振锟,刘景川,陈善义,李菁菁,何伟,张增基,沈禄恒. 安徽农学通报. 2019(22)
[5]不同装箱方式对复烤片烟自然醇化的影响[J]. 郑红艳,武凯,熊开胜,邹泉,谭国治,冯振宇,易斌,赵云川,周嘉瑜. 轻工学报. 2019(06)
[6]基于物联网技术的仓储香蕉成熟度智能监测与预警系统设计[J]. 张竞超,云利军,王一博,王坤. 安徽农业大学学报. 2019(04)
[7]云南不同仓储地复烤烟叶表面醇化期间可培养真菌的动态变化[J]. 白维晓,吴光丽,王毅,宋鹏飞,马永凯,吴丽君,魏云林,季秀玲,李海燕. 烟草科技. 2019(06)
[8]基于智能电子鼻的冰箱冷藏食品新鲜度原位检测技术[J]. 王敏,高凡,张钧煜,吴谦,薛莹莹,万浩,王平. 传感技术学报. 2019(02)
[9]仓储方式对复烤烟叶醇化品质及表面细菌多样性的影响[J]. 王永红,赵敏,潘广乐,李小斌,刘帅东,冯兵孝,王宏岩,付瑜,王健强,吴成春. 烟草科技. 2018(11)
[10]粮仓储粮霉变CO2法监测值主要影响因素[J]. 白静静,翟焕趁,张帅兵,吕扬勇,蔡静平. 食品与机械. 2018(09)
博士论文
[1]环境对烟叶品质的影响分析及霉变预测方法研究[D]. 杨蕾.昆明理工大学 2016
[2]基于气体传感器阵列的几种农产品品质检测研究[D]. 张红梅.浙江大学 2007
硕士论文
[1]基于NB-IoT的水质监测系统设计与实现[D]. 郭凌志.安徽理工大学 2019
[2]基于NB-IoT技术的远程采集终端设计与实现[D]. 苏俊盼.西安科技大学 2019
[3]基于物联网技术的烟叶仓储环境智能监测系统研究[D]. 张竞超.云南师范大学 2019
[4]基于NB-IoT智能垃圾收集与监控系统的设计开发[D]. 闵俊平.安徽工业大学 2019
[5]基于NB-IoT的智慧路灯网关设计与实现[D]. 王成龙.重庆邮电大学 2019
[6]基于多源数据的油菜病害快速诊断方法与物联网监测系统[D]. 曹峰.浙江大学 2019
[7]基于NB-IoT的分布式烟叶仓库磷化氢监测系统[D]. 祝天培.南京航空航天大学 2019
[8]基于BP神经网络的空气质量预测研究与实现[D]. 唐之享.西安电子科技大学 2018
[9]一种基于BP神经网络技术的物联网监控预警系统设计与实现[D]. 郑伟.北京工业大学 2015
[10]基于嵌入式WEB的烟草仓库智能监控系统[D]. 马钧钊.华东交通大学 2013
本文编号：3586182
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